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试述电流印刷电子技术和印制工艺站

收藏本文 2024-02-11 点赞:19070 浏览:84133 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:印刷电子技术是基于印刷原理的电子制造技术。喷墨印刷作为传统的数字化复制技术,可直接在基材上沉积功能材料形成图案,其中,EHD微喷印技术是基于电流体力学(Electrohydrodynamics,简称EHD)的喷墨印刷技术,因具有分辨率高、兼容性好、结构简单的特点,成为制造微纳米结构及器件的新策略。本论文以EHD微喷印技术作为探讨对象进行了大量的论述和实验探讨。首先,浅析EHD微喷印技术的原理,液滴受力情况、液滴弯液面状态、油墨特性、制约浅析,对EHD工艺历程进行论述浅析和建模。其次,实验探讨了脉宽调制(PWM)电压下,电压频率与液滴参数的联系,得出通过制约脉冲频率可以获得具有相同液滴间隔,与脉冲频率具有一致频率的特定尺寸的液滴,这也为接下来的实验奠定基础。再次,进行EHD微喷印技术的微米级和亚微米级参数实验探讨:(1)微米级实验结果显示,在DC电压下,随着油墨密度的减小,液滴直径增大,喷射频率增加;随着喷嘴直径的增加,液滴直径增加,而喷射频率减小;随着供墨压力的增加,液滴直径增加,喷射频率有升有降,以升高居多;随着净高度的增加,液滴直径和喷射频率都减小;随着电压的增加,液滴直径有增有减,以减小居多,喷射频率增大。(2)亚微米级实验结果显示,油墨密度减小,液滴直径增大,但是增大的幅度小于微米级实验;喷嘴直径增大,液滴直径增大,增大幅度与微米级实验中相当;供墨压力增大,液滴直径增大,并且增大的幅度显著大于微米级实验;净高度增加,液滴直径减小,减小的幅度要显著大于微米级实验;电压增加,液滴直径的增减情况几乎各占一半。最后,提出一种集成电极喷嘴系统的设计案例,分为小规模型和大规模型,通过仿真和实验验证,浅析喷嘴系统性能,得出(1)小规模型集成电极喷嘴的设计适合较小的喷嘴,但是这种设计的聚焦管不易制造,且整个装置不易固定,但是却为大规模型的设计奠定了基础。(2)大规模型集成电极喷嘴的设计适合较大孔径的喷嘴,仿真和实验结果表明单角度的聚焦管设计效果更好,并根据实验中出现的液滴破裂等不足进行了浅析,提出下一步的展望。关键词:印刷电子技术论文电流体力学论文微喷印论文参数论文微纳米制造论文

    摘要3-4

    Abstract4-7

    第一章 绪论7-15

    1.1 印刷电子技术概述7-8

    1.2 印刷电子技术工艺浅析8-11

    1.2.1 用于较低精度的印刷电子技术的工艺浅析8-9

    1.2.2 用于高精度的印刷电子技术的工艺浅析9-11

    1.3 电流体力学喷墨印刷技术11-14

    1.3.1 EHD 喷墨印刷技术的分类11

    1.3.2 EHD 喷墨印刷技术的探讨热点及探讨近况11-14

    1.4 本课题的探讨内容及策略14-15

    第二章 EHD 微喷印技术工艺历程论述浅析及建模15-23

    2.1 EHD 微喷印技术的原理15-16

    2.2 液滴在电场中的受力浅析16-17

    2.3 弯液面在电场中的状态浅析17-20

    2.3.1 直流电压作用下的弯液面17-18

    2.3.2 脉冲电压作用下的弯液面18-20

    2.4 油墨特性浅析20-21

    2.4.1 临界电压浅析20

    2.4.2 印刷适性浅析20-21

    2.5 EHD 微喷印历程制约浅析21-22

    2.5.1 射流方向的制约21

    2.5.2 液滴破裂历程的制约21-22

    2.6 本章小结22-23

    第三章 PWM 电压下 EHD 微喷印技术实验探讨23-29

    3.1 实验仪器及参数设置23-24

    3.2 实验结果和数值浅析24-27

    3.2.1 脉冲频率与液滴间隔24-25

    3.2.2 脉冲频率与液滴喷射频率25-26

    3.2.3 脉冲频率与液滴直径26-27

    3.3 本章小结27-29

    第四章 EHD 微喷印技术参数综合实验探讨29-43

    4.1 参数论述浅析29-30

    4.2 微米级实验探讨30-37

    4.2.1 微米级实验仪器及参数设置30-31

    4.2.2 实验设计31

    4.2.3 数据测量策略31-33

    4.2.4 数据浅析和实验结论33-37

    4.3 亚微米级印刷的探讨37-41

    4.3.1 实验仪器和参数设置37

    4.3.2 数据浅析和实验结论37-41

    4.4 本章小结41-43

    第五章 改善的 EHD 微喷印喷嘴系统43-55

    5.1 喷嘴系统设计原理43

    5.2 小规模型集成电极喷嘴的设计、仿真与实验43-49

    5.2.1 小规模型集成电极喷嘴提取板的设计43-44

    5.2.2 小规模型集成电极喷嘴提取板的仿真44-45

    5.2.3 小规模型集成电极喷嘴设计的测试和结果浅析45-47

    5.2.4 小规模型集成电极喷嘴设计有着的不足47-49

    5.3 大规模型集成电极喷嘴的设计、仿真与实验49-53

    5.3.1 大规模型的设计和仿真49-52

    5.3.2 大规模型集成电极喷嘴的实验和结果浅析52-53

    5.4 本章小结53-55

    第六章 总结与展望55-57

    6.1 本论文的革新点和结论55

    6.1.1 本论文的革新点55

    6.1.2 本论文的结论55

    6.2 本课题进一步进展方向55-56

    6.3 本课题面对的挑战和未来进展走势56-57

    致谢57-59

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